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创建开发容器

Visual Studio Code 开发容器扩展允许你使用 Docker 容器作为功能齐全的开发环境。它允许你在容器中打开任何文件夹或仓库,并利用 Visual Studio Code 的所有功能。项目中的 devcontainer.json 文件会告诉 VS Code 如何访问(或创建)一个具有明确定义的工具和运行时堆栈的开发容器。此容器可用于运行应用程序或提供使用代码库所需的独立工具、库或运行时。

创建开发容器的路径

在本文档中,我们将介绍在 VS Code 中创建开发容器的步骤

  1. 创建 devcontainer.json,它描述了 VS Code 应该如何启动容器以及连接后要做什么。
  2. 通过使用 Dockerfile 来制作和持久化对开发容器的更改,例如安装新软件。
  3. 通过 Docker Compose 配置多个容器。
  4. 在进行更改时,构建开发容器以确保更改生效。

完成上述任何步骤后,你将拥有一个功能齐全的开发容器,你可以继续本教程的下一步以添加更多功能,或者停止并开始在你当前拥有的开发环境中工作。

注意:开发容器扩展有一个 开发容器:添加开发容器配置文件... 命令,允许你从列表中选择预定义的容器配置。如果你更喜欢立即拥有一个完整的开发容器,而不是逐步构建 devcontainer.json 和 Dockerfile,你可以跳到自动化开发容器创建

创建 devcontainer.json 文件

VS Code 的容器配置存储在 devcontainer.json 文件中。此文件类似于用于调试配置的 launch.json 文件,但用于启动(或附加到)你的开发容器。开发容器配置位于 .devcontainer/devcontainer.json 下,或者作为 .devcontainer.json 文件(注意点前缀)存储在项目的根目录中。

你可以使用镜像作为 devcontainer.json 的起点。镜像就像一个预装了各种工具和操作系统的微型磁盘驱动器。你可以从容器注册表拉取镜像,容器注册表是存储镜像的仓库集合。这是一个使用预构建的 TypeScript 和 Node.js VS Code 开发容器镜像的简单 devcontainer.json 示例

{
  "image": "mcr.microsoft.com/devcontainers/typescript-node:0-18"
}

你可以修改配置以执行以下操作:

对于此示例,如果你想在容器中安装 代码拼写检查器扩展并自动转发端口 3000,你的 devcontainer.json 将如下所示

{
  "image": "mcr.microsoft.com/devcontainers/typescript-node",

  "customizations": {
    "vscode": {
      "extensions": ["streetsidesoftware.code-spell-checker"]
    }
  },
  "forwardPorts": [3000]
}

注意:基于基础镜像中的内容,容器中将已经添加了额外的配置。例如,我们在上面添加了 streetsidesoftware.code-spell-checker 扩展,容器还将包含 "dbaeumer.vscode-eslint",因为它是 mcr.microsoft.com/devcontainers/typescript-node 的一部分。这在使用 devcontainer.json 预构建时自动发生,你可以在预构建部分中了解更多信息。

有了上述 devcontainer.json,你的开发容器即可正常工作,你可以连接到它并开始在其内部进行开发。使用 开发容器:在容器中重新打开 命令试一试

Quick pick with list of Dev Containers commands

运行此命令后,当 VS Code 重新启动时,你现在位于一个 Node.js 和 TypeScript 开发容器中,端口 3000 已转发,并且 ESLint 扩展已安装。连接后,请注意状态栏左侧的绿色远程指示器,以显示你已连接到开发容器

VS Code instance connected to dev container

其他开发容器场景

通过 devcontainer.json 文件,你可以

如果 devcontainer.json 支持的工作流程不符合你的需求,你也可以附加到已在运行的容器

提示:想使用远程 Docker 主机?请参阅在远程 Docker 主机上开发文章了解设置详情。

安装其他软件

你可能想在开发容器中安装其他软件。一旦 VS Code 连接到容器,你就可以打开 VS Code 终端并在容器内部对操作系统执行任何命令。这允许你在 Linux 容器内部安装新的命令行实用程序,并启动数据库或应用程序服务。

大多数容器镜像基于 Debian 或 Ubuntu,其中使用 aptapt-get 命令安装新软件包。你可以在 Ubuntu 文档中了解更多关于该命令的信息。Alpine 镜像包含一个类似的 apk 命令,而 CentOS / RHEL / Oracle SE / Fedora 镜像使用 yum最近使用 dnf

你想要安装的软件的文档通常会提供具体说明,但如果你在容器中以 root 身份运行,则可能不需要在命令前加上 sudo

例如

# If running as root
apt-get update
apt-get install <package>

如果你以 root 身份运行,只要在容器中配置了 sudo,你就可以安装软件。所有预定义的容器都已设置 sudo,但向容器添加非 root 用户文章可以帮助你为自己的容器设置此项。无论如何,如果你安装并配置了 sudo,你就可以在以任何用户(包括 root)身份运行时使用它。

# If sudo is installed and configured
sudo apt-get update
sudo apt-get install <package>

假设你想安装 Git。你可以在 VS Code 的集成终端中运行以下命令

# If sudo is installed and configured
sudo apt-get update
# Install Git
sudo apt-get install git

你还可以使用 devcontainer.json 中的 "features" 属性,从预定义的功能集合甚至你自己的功能中安装工具和语言。

例如,你可以使用以下命令安装最新版本的 Azure CLI

"features": {
    "ghcr.io/devcontainers/features/azure-cli:1": {
        "version": "latest"
    }
  }

有关更多详细信息,请参阅开发容器功能规范

重建

编辑 .devcontainer 文件夹的内容时,你需要重建以使更改生效。使用 开发容器:重建容器 命令来更新你的容器。

但是,如果你重建容器,你将不得不重新安装所有手动安装的内容。为了避免这个问题,你可以使用 devcontainer.json 中的 postCreateCommand 属性或自定义 Dockerfile

自定义 Dockerfile 将受益于 Docker 的构建缓存,从而比 postCreateCommand 带来更快的重建速度。然而,Dockerfile 在开发容器创建和工作区文件夹挂载之前运行,因此无法访问工作区文件夹中的文件。Dockerfile 最适合安装独立于工作区文件的软件包和工具。

postCreateCommand 操作在容器创建后运行,因此你还可以使用该属性运行诸如 npm install 之类的命令,或在你的源树中执行 shell 脚本(如果已挂载)。

"postCreateCommand": "bash scripts/install-dependencies.sh"

你还可以使用交互式 bash shell,以便加载你的 .bashrc,从而自动为你的环境自定义 shell

"postCreateCommand": "bash -i scripts/install-dependencies.sh"

像 NVM 这样的工具在不使用 -i 将 shell 置于交互模式的情况下将无法工作

"postCreateCommand": "bash -i -c 'nvm install --lts'"

命令需要退出,否则容器将无法启动。例如,如果你将应用程序启动添加到 postCreateCommand,则该命令将不会退出。

还有一个 postStartCommand,它在容器每次启动时执行。参数的行为与 postCreateCommand 完全相同,但命令在启动时执行而不是创建时执行。

与其直接在 devcontainer.json 中引用镜像或通过 postCreateCommandpostStartCommand 安装软件,更有效的方法是使用 Dockerfile。

Dockerfile

Dockerfile 也将位于 .devcontainer 文件夹中。你可以将 devcontainer.json 中的 image 属性替换为 dockerfile

{
  "build": { "dockerfile": "Dockerfile" },

  "customizations": {
    "vscode": {
      "extensions": ["dbaeumer.vscode-eslint"]
    }
  },

  "forwardPorts": [3000]
}

当你进行更改(例如安装新软件)时,即使在重建开发容器后,Dockerfile 中的更改也会保留。

在你的 Dockerfile 中,使用 FROM 来指定镜像,并使用 RUN 指令来安装任何软件。你可以使用 && 将多个命令连接在一起。

FROM mcr.microsoft.com/devcontainers/javascript-node:0-18
RUN apt-get update && export DEBIAN_FRONTEND=noninteractive \
    && apt-get -y install git

注意:DEBIAN_FRONTEND 导出可避免在处理容器时出现警告。

自动化开发容器创建

与其手动创建 .devcontainer,不如从命令面板 (F1) 中选择 开发容器:添加开发容器配置文件... 命令,它将所需的 文件添加到你的项目作为起点,你可以根据需要进一步自定义。

该命令允许你根据文件夹内容从列表中选择预定义的容器配置

Add a dev container config

你可以选择的预定义容器配置来自我们的第一方和社区索引,它是开发容器规范的一部分。我们将在 devcontainers/templates 仓库中作为规范的一部分托管一组模板。你可以浏览该仓库的 src 文件夹以查看每个模板的内容。

使用 开发容器:添加开发容器配置文件... 结束时,你将看到可用功能列表,这些功能是你可以轻松添加到开发容器中的工具和语言。 开发容器:配置容器功能 允许你更新现有配置。

Dev container features in Command Palette

你还可以重用现有的 Dockerfile

Select Dockerfile

现在你已经有了 devcontainer.json 和 Dockerfile,让我们看看编辑容器配置文件的通用过程。

完整的配置编辑循环

编辑容器配置很简单。由于重建容器会将容器“重置”为其初始内容(你的本地源代码除外),因此如果你编辑容器配置文件(devcontainer.jsonDockerfiledocker-compose.yml),VS Code 不会自动重建。相反,有几个命令可以使编辑配置更容易。

这是使用这些命令的典型编辑循环

Container edit loop illustration

  1. 从命令面板 (F1) 中的 开发容器:添加开发容器配置文件... 开始。
  2. 根据需要编辑 .devcontainer 文件夹的内容。
  3. 使用 开发容器:在容器中重新打开 尝试。
  4. 如果出现错误,请在出现的对话框中选择 在本地打开文件夹
  5. 窗口重新加载后,构建日志的副本将出现在控制台中,以便你可以调查问题。根据需要编辑 .devcontainer 文件夹的内容。(如果关闭日志,你也可以使用 开发容器:显示容器日志 命令再次查看日志。)
  6. 运行 开发容器:重建并在容器中重新打开,如果需要,跳到步骤 4。

如果你已经成功构建,你仍然可以在连接到容器时根据需要编辑 .devcontainer 文件夹的内容,然后从命令面板 (F1) 中选择 开发容器:重建容器,使更改生效。

在使用 开发容器:在容器卷中克隆仓库 命令时,你也可以在容器上进行迭代。

  1. 从命令面板 (F1) 中的 开发容器:在容器卷中克隆仓库 开始。如果你输入的仓库没有 devcontainer.json 文件,系统会要求你选择一个起点。
  2. 根据需要编辑 .devcontainer 文件夹的内容。
  3. 使用 开发容器:重建容器 尝试。
  4. 如果出现错误,请在出现的对话框中选择 在恢复容器中打开
  5. 在此“恢复容器”中,根据需要编辑 .devcontainer 文件夹的内容。
  6. 使用 开发容器:在容器中重新打开,如果仍然遇到问题,请跳到步骤 4。

使用 Docker Compose

在某些情况下,单个容器环境不足。假设你想向配置中添加另一个复杂组件,例如数据库。你可以尝试直接将其添加到 Dockerfile 中,或者通过附加容器添加。幸运的是,开发容器支持 Docker Compose 管理的多容器配置。

你可以选择

  1. 使用现有未修改的 docker-compose.yml 中定义的服务。
  2. 创建一个新的 docker-compose.yml(或复制现有的一个),用于开发服务。
  3. 扩展你现有的 Docker Compose 配置以开发服务。
  4. 使用独立的 VS Code 窗口同时处理多个 Docker Compose 定义的服务

注意: 当使用 Alpine Linux 容器时,某些扩展可能无法工作,因为扩展内部的本地代码存在 glibc 依赖项。

VS Code 可以配置为自动启动 Docker Compose 文件中特定服务所需的任何容器。如果你已使用命令行启动配置的容器,VS Code 将附加到你指定的正在运行的服务。这为你的多容器工作流提供了与上述 Docker 镜像和 Dockerfile 工作流相同的快速设置优势,同时仍允许你根据需要使用命令行。

要快速开始,在 VS Code 中打开你想要使用的文件夹,并在命令面板 (F1) 中运行 开发容器:添加开发容器配置文件... 命令。

系统将提示你从我们的第一方和社区索引中选择一个预定义的容器配置,该列表可筛选并根据你的文件夹内容进行排序。从 VS Code UI 中,你可以选择以下模板之一作为 Docker Compose 的起点

  • 现有 Docker Compose - 包含一组文件,你可以将其放入现有项目中,这些文件将重用项目根目录中的 docker-compose.yml 文件。
  • Node.js 和 MongoDB - 一个连接到不同容器中 MongoDB 数据库的 Node.js 容器。
  • Python 和 PostgreSQL - 一个连接到不同容器中 PostgreSQL 的 Python 容器。
  • Docker-Outside-of-Docker Compose - 包含 Docker CLI,并演示了如何通过挂载 Docker Unix 套接字从开发容器内部访问本地 Docker 安装。

做出选择后,VS Code 会将相应的 .devcontainer/devcontainer.json(或 .devcontainer.json)文件添加到文件夹中。

你也可以手动创建配置。要原样重用 Docker Compose 文件,你可以在 .devcontainer/devcontainer.json 中使用 dockerComposeFileservice 属性。

例如

{
  "name": "[Optional] Your project name here",
  "dockerComposeFile": "../docker-compose.yml",
  "service": "the-name-of-the-service-you-want-to-work-with-in-vscode",
  "workspaceFolder": "/default/workspace/path/in/container/to/open",
  "shutdownAction": "stopCompose"
}

有关其他可用属性(例如 workspaceFoldershutdownAction)的信息,请参阅devcontainer.json 参考

.devcontainer/devcontainer.json 文件添加到文件夹后,从命令面板 (F1) 运行 开发容器:在容器中重新打开 命令(如果你尚未在容器中,则运行 开发容器:在容器中打开文件夹...)。

如果容器尚未运行,VS Code 将在此示例中调用 docker-compose -f ../docker-compose.yml upservice 属性指示 VS Code 应连接到 Docker Compose 文件中的哪个服务,而不是应该启动哪个服务。如果你手动启动它们,VS Code 将连接到你指定的服务。

你还可以创建 Docker Compose 文件的开发副本。例如,如果你有一个 .devcontainer/docker-compose.devcontainer.yml,你只需更改 devcontainer.json 中的以下行

"dockerComposeFile": "docker-compose.devcontainer.yml"

然而,一个更好的方法通常是通过另一个文件扩展现有的 Docker Compose 文件,而不是创建其副本。我们将在下一节中介绍扩展 Docker Compose 文件

为避免容器在默认容器命令失败或退出时关闭,你可以按如下方式修改 devcontainer.json 中指定服务的 Docker Compose 文件

# Overrides default command so things don't shut down after the process ends.
command: /bin/sh -c "while sleep 1000; do :; done"

如果你尚未这样做,你可以使用Docker Compose 文件中的卷列表本地源代码“绑定”挂载到容器中。

例如

volumes:
  # Mounts the project folder to '/workspace'. The target path inside the container
  # should match what your application expects. In this case, the compose file is
  # in a sub-folder, so you will mount '..'. You would then reference this path as the
  # 'workspaceFolder' in '.devcontainer/devcontainer.json' so VS Code starts here.
  - ..:/workspace:cached

然而,在 Linux 上,你可能需要在使用绑定挂载时设置并指定非 root 用户,否则你创建的任何文件都将是 root。有关详细信息,请参阅向开发容器添加非 root 用户。要让 VS Code 以不同的用户身份运行,请将其添加到 devcontainer.json

"remoteUser": "your-user-name-here"

如果你希望所有进程都以不同的用户身份运行,请将此添加到 Docker Compose 文件中的相应服务中

user: your-user-name-here

如果你没有为开发创建自定义 Dockerfile,你可能希望在服务的容器中安装其他开发工具,例如 curl。虽然这比将这些工具添加到容器镜像中效率低,但你也可以将 postCreateCommand 属性用于此目的。

有关安装软件的更多信息,请参阅安装其他软件,有关 postCreateCommand 属性的更多信息,请参阅devcontainer.json 参考

如果你的应用程序是使用 C++、Go 或 Rust 或其他使用基于 ptrace 的调试器的语言构建的,你还需要将以下设置添加到你的 Docker Compose 文件中

# Required for ptrace-based debuggers like C++, Go, and Rust
cap_add:
- SYS_PTRACE
security_opt:
- seccomp:unconfined

首次创建容器后,你需要运行 开发容器:重建容器 命令,以使 devcontainer.json、你的 Docker Compose 文件或相关 Dockerfile 的更新生效。

在 Docker Compose 中使用 localhost

你可以按照 Docker 文档中的描述,将其他服务添加到你的 docker-compose.yml 文件中。但是,如果你希望此服务中运行的任何内容在容器的 localhost 上可用,或者想要本地转发服务,请务必将此行添加到服务配置中

# Runs the service on the same network as the database container, allows "forwardPorts" in devcontainer.json function.
network_mode: service:db

你可以在Node.js 和 MongoDB 示例开发容器中看到 network_mode: service:db 的示例。

扩展你的 Docker Compose 文件以进行开发

引用现有的部署/非开发重点的 docker-compose.yml 有一些潜在的缺点。

例如

  • Docker Compose 会在其入口点关闭时关闭容器。这对于需要重复重启应用程序进行调试的情况来说是个问题。
  • 你可能也没有将本地文件系统映射到容器中,或者没有向你想要访问的数据库等其他资源暴露端口。
  • 你可能希望将本地 .ssh 文件夹的内容复制到容器中,或者设置上述使用 Docker Compose中描述的 ptrace 选项。

你可以通过使用多个 docker-compose.yml 文件来覆盖或补充你的主要配置文件,从而解决这些问题及其他类似问题,从而扩展整个 Docker Compose 配置。

例如,考虑这个额外的 .devcontainer/docker-compose.extend.yml 文件

version: '3'
services:
  your-service-name-here:
    volumes:
      # Mounts the project folder to '/workspace'. While this file is in .devcontainer,
      # mounts are relative to the first file in the list, which is a level up.
      - .:/workspace:cached

    # [Optional] Required for ptrace-based debuggers like C++, Go, and Rust
    cap_add:
      - SYS_PTRACE
    security_opt:
      - seccomp:unconfined

    # Overrides default command so things don't shut down after the process ends.
    command: /bin/sh -c "while sleep 1000; do :; done"

此文件可以根据需要提供其他设置,例如端口映射。要使用它,除了 .devcontainer/docker-compose.extend.yml 之外,还需按特定顺序引用你的原始 docker-compose.yml 文件

{
  "name": "[Optional] Your project name here",

  // The order of the files is important since later files override previous ones
  "dockerComposeFile": ["../docker-compose.yml", "docker-compose.extend.yml"],

  "service": "your-service-name-here",
  "workspaceFolder": "/workspace",
  "shutdownAction": "stopCompose"
}

VS Code 随后将在启动任何容器时自动使用这两个文件。你也可以从命令行自行启动它们,如下所示

docker-compose -f docker-compose.yml -f .devcontainer/docker-compose.extend.yml up

虽然 postCreateCommand 属性允许你在容器内安装其他工具,但在某些情况下,你可能希望为开发使用特定的 Dockerfile。你也可以使用相同的方法引用专门用于开发的自定义 Dockerfile,而无需修改现有的 Docker Compose 文件。例如,你可以按如下方式更新 .devcontainer/docker-compose.extend.yml

version: '3'
services:
  your-service-name-here:
      # Note that the path of the Dockerfile and context is relative to the *primary*
      # docker-compose.yml file (the first in the devcontainer.json "dockerComposeFile"
      # array). The sample below assumes your primary file is in the root of your project.
      build:
        context: .
        dockerfile: .devcontainer/Dockerfile
      volumes:
        - .:/workspace:cached
      command: /bin/sh -c "while sleep 1000; do :; done"

恭喜!你现在已在 Visual Studio Code 中配置了一个开发容器。继续阅读以了解如何在团队成员和各种项目之间共享容器配置。

将配置文件添加到仓库

你可以通过将 devcontainer.json 文件添加到源代码控制中,轻松地为你的项目共享自定义的开发容器模板。通过在你的仓库中包含这些文件,任何在 VS Code 中打开你仓库的本地副本的人都将被自动提示在容器中重新打开文件夹,前提是他们已安装开发容器扩展。

Dev container configuration file reopen notification

除了团队使用一致的环境和工具链的优势外,这还使新的贡献者或团队成员更容易快速提高工作效率。首次贡献者将需要更少的指导,并遇到更少的与环境设置相关的问题。

添加“在开发容器中打开”徽章

你也可以在你的仓库中添加一个徽章或链接,以便用户可以轻松地在开发容器中打开你的项目。它将安装开发容器扩展(如果需要),将仓库克隆到容器中,并启动开发容器。

例如,一个打开 https://github.com/microsoft/vscode-remote-try-java 的徽章将如下所示

[![Open in Dev Containers](https://img.shields.io/static/v1?label=Dev%20Containers&message=Open&color=blue)](https://vscode.dev/redirect?url=vscode://ms-vscode-remote.remote-containers/cloneInVolume?url=https://github.com/microsoft/vscode-remote-try-java)

你也可以直接包含一个 open in dev container 链接

If you already have VS Code and Docker installed, you can click the badge above or [here](https://vscode.dev/redirect?url=vscode://ms-vscode-remote.remote-containers/cloneInVolume?url=https://github.com/microsoft/vscode-remote-try-java) to get started. Clicking these links will cause VS Code to automatically install the Dev Containers extension if needed, clone the source code into a container volume, and spin up a dev container for use.

替代方案:仓库配置文件夹

在某些情况下,你可能希望为你无法控制或不希望仓库本身包含配置的仓库创建配置。为了处理这种情况,你可以在本地文件系统上配置一个位置,以存储将根据仓库自动获取的配置文件。

首先,使用你希望用于存储仓库容器配置文件的本地文件夹更新 开发 > 容器:仓库配置路径 用户设置

在设置编辑器中,你可以搜索“dev containers repo”来找到该设置

Repository container folders setting

接下来,将你的 .devcontainer/devcontainer.json(及相关文件)放置在一个子文件夹中,该子文件夹镜像了仓库的远程位置。例如,如果你想为 github.com/devcontainers/templates 创建一个配置,你将创建以下文件夹结构

📁 github.com
    📁 devcontainers
        📁 templates
           📁 .devcontainer

一旦就位,在使用任何开发容器命令时,配置将自动被获取。在容器中,你还可以从命令面板 (F1) 中选择 开发容器:打开容器配置文件,以打开相关的 devcontainer.json 文件并进行进一步编辑。

用于查找配置的路径是从 git remote -v 的输出中派生出来的。如果你在尝试在容器中重新打开文件夹时未找到配置,请检查命令面板 (F1) 中的日志 开发容器:显示容器日志 以查看已检查的路径列表。

后续步骤

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